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今日の効率的なパワー・コンバータでは、出力電力に対して少ない入力電力を求められていますが、電源測定でも数多くの要求事項があります。配線の引き回しはより複雑になり、寄生成分はあちこちに見られるので、シミュレーションと測定結果を慎重に比較することが必要になります。スイッチング周波数が高くなると、EMIの制御がより難しくなります。そして、システムは低ノイズで高速応答の、さまざまな電源を必要とします。 

スイッチング損失の測定と解析

スイッチング損失は、スイッチング電源における全損失において大きな割合を占めています。動作状態での測定方法を学びましょう。

  • ターンオン、導通、ターンオフ時のスイッチング損失の定義
  • 測定のセットアップ方法
  • 手動セットアップと演算を使用したスイッチング損失の測定
  • 自動パワー解析オプションを使用したスイッチング損失の測定

インサーキット・インダクタとトランスの損失測定

インダクタンス、損失、B-H曲線を含む、磁気コンポーネントのオシロスコープによるインサーキット測定方法を調べましょう。

  • 実用磁気学の復習
  • 動作状態でのインダクタンス測定
  • インダクタとトランスの損失測定

GaN、SiCのスイッチング・デバイス測定

高速スイッチングとコモン・モード電圧は、測定の際の課題です。どのように対処すればよいかを学びましょう。

  • 高コモン・モード電圧への対応
  • 複数の制御信号とタイミング信号の同時測定
  • 高速自動測定の実現
  • プリコンプライアンスEMCチェックの実行
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トランジスタの安全動作領域(SOA)

測定により、FET、IGBT、BJTがデータシートに指定された安全動作領域内で動作していることを確認します。

  • 電圧と電流のスポット・チェック
  • リミット・テストで過電圧、過電流を探す
  • 自動マスク・テスト

電源除去比

電源リップル除去比(PSRR)は、電力変換器のAC-DCまたはDC-DC回路から発生したリップルが、出力に到達するまでにどの程度除去されるかを示す指標です。これは、一般的に様々な周波数で実行され、AC-DCまたはDC-DCコンバータの性能を評価するためにきわめて重要な測定値です。テクトロニクスの5/6シリーズMSO用の新しいPWRソフトウェアは、同じオシロスコープを使用してこの測定を実行できるため、別途にテストをセットアップする必要がありません。

電源の制御ループ応答測定

制御ループ解析は、制御ロジックの周波数応答が適切であることを確認するための重要なステップです。ループの周波数特性を確認し、回路のゲインと位相マージンを測定することで、システムの安定度を把握する必要があります。ファンクション・ジェネレータを内蔵したオシロスコープを使用すれば、VNAを使用しなくてもボード線図測定が行えます。制御ループ解析の詳細については、以下のリンクを参照してください。